WO2004100389A2 - Dispositif de radiocommunication mettant en oeuvre au moins deux antennes, respectivement pour les radiocommunications et la radiolocalisation et systeme correspondant - Google Patents

Dispositif de radiocommunication mettant en oeuvre au moins deux antennes, respectivement pour les radiocommunications et la radiolocalisation et systeme correspondant Download PDF

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coaxial cable
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    • H04B1/40—Circuits
    • H04B1/44—Transmit/receive switching

Definitions

  • Radiocommunication device using at least two antennas, respectively for radiocommunications and radiolocation and corresponding system.
  • the invention relates to a system which implements at least two antennas associated with two independent radiolocation and radiocommunication systems involving different technical approaches associated for example with different frequencies, with different signal structures (notably respecting specific standards), to different signal polarizations and / or to one antenna which can be active and the other not.
  • the two parts (radiolocation and radiocommunication) of the system may nevertheless present certain synergies of applications (for example downloading an address via the Internet, then radio guidance), requiring them to coexist one next to the other.
  • the invention aims in particular to overcome these drawbacks of the prior art.
  • an objective of the invention is to provide a radiocommunication device comprising at least two antennas associated with independent systems (one of the systems being, for example of the mobile radiocommunication type and the other of the radiolocation type) particularly simple and economical to implement.
  • the invention proposes a radiocommunication device implementing at least a first antenna and comprising radiolocation means implementing a second antenna, remarkable in that it implements a single coaxial cable having a first from its ends at least a first selection block making it possible to selectively connect the coaxial cable to the first antenna (s) and / or to the second antenna, the second end of the coaxial cable making it possible to connect the coaxial cable to signal processing means radiocommunication and means for processing radiolocation signals.
  • the first selection block notably comprises at least one selection element controlled by a control signal carried by the coaxial cable.
  • the radiocommunication signal can generate a control signal which uses the same cable as the data received or transmitted by the antennas, which simplifies the implementation of the device and therefore reduces the manufacturing costs, which is particularly advantageous in the automotive field.
  • the first selection block thus makes it possible to connect either the first antenna (s), the second antenna, or both simultaneously to the coaxial cable.
  • the radiocommunication device is remarkable in that the coaxial cable has at the second end at least a second selection block making it possible to selectively connect the coaxial cable to the means for processing radiocommunication signals and to the means for processing
  • the radiocommunication device is remarkable in that said first selection block connects the second antenna to the radiolocation processing means during the periods of the radiocommunication signal frame during which no useful radiocommunication information is available. transmitted.
  • the first selection block comprises a first switch.
  • the switch thus selectively connects the coaxial cable to the first radiocommunication antenna or to the second radiolocation antenna.
  • the switch connects the second antenna when the radiocommunication signal does not transmit any useful information.
  • a single radiofrequency signal (either radiolocation or radiocommunication) is conveyed by the coaxial cable.
  • the first selection block comprises means for frequency and time multiplexing on the coaxial cable of a radiolocation signal and a radiocommunication signal.
  • this second embodiment additionally implements a frequency and time distribution of the signals.
  • a first frequency band is associated with a first type radio signal and a second frequency band is selectively associated with a second type radio signal and / or a signal. radiolocation.
  • the radiocommunication signal of a first type is a GSM 900MHz signal
  • the radiocommunication signal of a second type is a DCS 1800MHz signal. It is understood that other types of signals using the same frequency ranges may be used.
  • a radiocommunication device can simultaneously receive radiolocation information and radiocommunication information.
  • the radiocommunication device comprises a frequency rejector filter connected at one of its ends to the means for processing radiolocation signals and at another end to the second selection block.
  • This filter is for example of the notch type. It can in particular reject a frequency substantially equal to 900 MHz, and thus limit certain possible signal losses.
  • the first selection block comprises at least two diplexers and a radiocommunication / radiolocation switch.
  • a first diplexer is notably connected to a first of its ends to the first antenna, and to a second of its ends selectively to a high-pass filter of a second diplexer.
  • Such a diplexer makes it possible in particular to separate a frequency band into two sub-bands, an upper sub-band and a lower sub-band, using a high-pass filter and a low-pass filter respectively.
  • the diplexer thus makes it possible to combine in a single composite signal several signals coming from different sources, in particular a radiolocation signal and a radiocommunication signal, in order to be able to transmit them simultaneously on the coaxial cable.
  • the high pass filter of the second diplexer is selectively connected to the second antenna (or any other element connected to the second antenna, such as a bandpass filter or a low noise amplifier) or to a pass filter -high of the first diplexer, by means of the radiocommunication / radiolocation switch.
  • This radiocommunication / radiolocation switch thus makes it possible to select a radiolocation signal, for example of the GPS type, or a radiocommunication signal, for example of the DCS 1800MHz type.
  • a radiocommunication signal of lower frequency (for example of the GSM 900MHz type) on the first antenna can also be received (or transmitted) simultaneously with a radiolocation signal (for example of the GPS type) on the second antenna).
  • a radiolocation signal for example of the GPS type
  • the first selection block comprises at least two switches and a diplexer.
  • a high-pass filter of the diplexer is notably connected to the second antenna (or to any other element connected to the second antenna, such as a bandpass filter or a low noise amplifier), and the first antenna is selectively connected to a low-pass filter of the diplexer or at the first end of the coaxial cable, by means of the switches, according to the first or second type of a radiocommunication signal.
  • a radiocommunication signal of the first type can be frequency-multiplexed to a radiolocation signal using the diplexer.
  • a radio signal of the second type (DCS 1800MHz) is directly connected to the first end of the coaxial cable.
  • the control signal controls in phase and simultaneously the switches.
  • the switches let either pass the radiocommunication signal of the second type, or the radiocommunication signal of the first type multiplexed frequently with the radiolocation signal. They therefore allow a selection of signals. It should be noted that in the context of the second type radiocommunication signal, the latter is temporally multiplexed to the radiolocation signal, such as the operation of the first embodiment.
  • the first selection block comprises at least a first and a second pair of switches and a diplexer.
  • a high-pass filter of the diplexer is notably connected to the second antenna (or to any other element connected to the second antenna, such as a bandpass filter or a low noise amplifier), and the first antenna is selectively connected to a low-pass filter of the diplexer or at the first end of the coaxial cable, by means of switch pairs, according to the first or second type of a radiocommunication signal.
  • a radiocommunication signal of the first type (GSM 900MHz) can again be multiplexed to a radiolocation signal using the diplexer.
  • a radio signal of the second type (DCS 1800MHz) is directly connected to the first end of the coaxial cable, via the switches.
  • pairs of switches can in particular be grouped into a single component of bipolar type with two directions (from the English DPDT for “Double Pole Double Throw”), so as to save a component and reduce losses.
  • pilot control signal in phase and simultaneously the first pair of switches and an inverted signal of the pilot control signal in phase and simultaneously the second pair of switches, so that the first and second pairs of switches operate in reverse phases.
  • the control signal can in particular be inverted using an inverter.
  • the radiocommunication device is remarkable in that the control signal has a first DC voltage, when the second antenna is selected.
  • the radiocommunication device is remarkable in that the first voltage supplies means for amplifying the signals received on the second antenna.
  • the control voltage make it possible to control the switches.
  • the radiocommunication device is remarkable in that the control signal has a second direct voltage, different from the first voltage, when the second antenna is selected.
  • the difference between the voltages is preferably greater than or equal to 1 Volt, which allows good discrimination that is not very sensitive to noise and a use allowing rapid switching.
  • the first voltage can in particular be lower or on the contrary higher than the second voltage.
  • the radiocommunication device is remarkable in that the control signal has a subcarrier for driving the first selection block, when the first antenna (s) and / or the second antenna is selected.
  • the radiocommunication device is remarkable in that the control signal is transmitted according to a single-wire protocol to control the first selection block as a function of the selection of an antenna.
  • the radiocommunication device is remarkable in that it comprises means for limiting the voltage directed towards the second antenna.
  • the second antenna and the associated radio and / or electronic means are remarkable in that they comprise means for limiting the voltage directed towards the second antenna.
  • the radiocommunication device is remarkable in that the limiting means comprise two clipping diodes.
  • the radiocommunication device is remarkable in that the first antenna (s) operate (s) in linear polarization and in that the second antenna operates in circular polarization.
  • the invention allows a sharing of part of the resources when it is imperative to use two antennas of very different technology.
  • the radiocommunication device is remarkable in that it comprises radiocommunication means adapted to transmit and / or receive signals by burst.
  • the device is particularly well suited to the case of radiocommunication transmissions and / or receptions operating by burst (or “burst” in English), the interruptions of reception and / or radiocommunication signal transmissions being advantageously used for reception. of radiolocation data.
  • the radiocommunication device is remarkable in that it comprises radiocommunication means of the GSM, CT2, EDGE, HSCSD, wireless local area network, Hiperlan and / or IEEE 802.11 type.
  • the device is compatible with many networks including:
  • CT2 Wireless Telephone
  • ETSI European Telecommunications Standard Institute
  • GSM Global System for Mobile communications
  • GSM 900 DCS 1800 as well as the American standards GSM 850 and PCS1900 (from the English “Personal Communication System” or “personal communication system” at 1900 MHz), EDGE (from the English “Enhanced Data rates for GSM Evolution” or “High speed for an evolution of GSM”) or HSCSD (from English “High Speed Circuit Switch Data “or” High speed circuit switching data "); and
  • wireless local area network type or WLAN of the English “Wireless Local Area Network”
  • Hiperlan defined by ETSI
  • IEEE 802.11 defined by 1TEEE or “Institute of
  • the radiocommunication device is remarkable in that it comprises radiolocation means of GPS type.
  • the invention also relates to a radiocommunication system comprising:
  • Radiocommunication device At least a first antenna, a second antenna, a single coaxial cable, radiocommunication signal processing means and radiolocation signal processing means implemented by the radiocommunication device (s).
  • the invention relates in particular to radiocommunication systems of the radiolocation and radiocommunication terminal type formed for example from a single box or from a box with remote antennas connected by a single coaxial cable to the signal processing means included in a or two boxes.
  • FIG. 5 describes a terminal adapted to receive and process the signals illustrated with reference to the previous figures, according to a first embodiment
  • - Figures 8a, 8b and 8c show three alternative embodiments of a device according to the invention, according to a second embodiment
  • FIG. 9 illustrates a system with better insulation compared to a system without such a filter.
  • the general principle of the invention is based on the synergy between an idea of simplification (a single coaxial cable connecting several antennas to the corresponding processing units) and a temporal organization of the reading of the signals on this coaxial cable. This temporal organization can also be combined with a frequency distribution of the signals.
  • the invention implements time sharing of the same coaxial cable by several applications, each of the applications being associated with an antenna.
  • a selection block is implemented allowing the passage or not of the signals coming from an antenna as a function of a control signal transmitted by a processing unit on the coaxial cable.
  • TCH mode data transmission mode
  • Idle standby mode
  • the GSM standard uses two transmitting frequency bands (880 to 915 MHz and 1,710 to 1,785 MHz for respective transmitting powers of order of 33 dBm and 30 dBm) and two frequency bands in reception (925 to 960 MHz and 1905 to 1880 MHz for admissible reception powers between -102 and -50dBm).
  • GSM antennas for terminals are therefore generally of the two-band type, passive and with vertical linear polarization.
  • a radiocommunication terminal receives or transmits data according to a precise cycle which is repeated.
  • Each cycle corresponding to a GSM frame has a duration d equal to 4.615 ms, and comprises eight time intervals of duration ts equal to 577 ⁇ s.
  • the terminal receives a GSM frame. Then, for two time intervals 101, the terminal neither transmits nor receives any data. Then, during the fourth time interval 102 in cycle 10, the terminal transmits data. Then, during the last four time intervals of cycle 10, the terminal does not transmit or receive data intended for it. However, the terminal takes into account a time interval 104 overlapping the seventh and eighth intervals of cycle 10 to perform power measurements on the neighboring cells of the network (“monitoring” phase).
  • a new cycle with a similar structure begins (reception of data during a first time interval 106, then absence of transmission and reception of GSM data during two time intervals 107, then transmission of data during a time interval 108, ). In TCH mode, the duty cycle is therefore equal to 3/8 or 37.5%.
  • a radiocommunication terminal receives for a limited period in order to save its resources (in particular batteries) this period corresponding to reception cycles of a total duration of 37 ms (a x ia le ) associated with eight elementary cycles of 4.615 ms.
  • An interval ⁇ t of between 0.5 and 2 seconds (parameter dependent on the GSM network) separates two consecutive reception cycles. In each reception cycle, there are four cycles each comprising a time interval for receiving data intended for the terminal and two monitoring time intervals of 577 ⁇ s each. If we consider a duration ⁇ t between two reception cycles in idle mode GSM equal to two seconds, the effective duration of a reception is close to 0.35% ((4x3x577 ⁇ s) / 2s). Thus, the duration of absence of GSM reception in standby mode exceeds 99% of the overall time.
  • FIG. 2 illustrates a GPS 25 cycle and more precisely the temporal division of this frame.
  • Cycle 25 comprises twenty-five GPS 24 frames of 1,500 binary elements (or bits) representing a duration of 30 seconds and each consisting of five messages:
  • a message 240 for clock correction - two ephemeris messages 241 and 242;
  • a message is coded in a GPS subframe 23 which itself comprises: - telemetry data 230 (on 30 bits);
  • Each bit 22 of subframe 23 is transmitted twenty times (C / A code (from the English "Coarse Acquisition") corresponding to a spreading code 21 according to a spread spectrum technique with an equal spreading factor to 1024 chips, so for each bit 22, twenty C / A codes 21 each with a duration close to 1 ms and comprising 1024 chips 20 are transmitted, so the transmission time tb of a bit 22 is equal to 20 ms.
  • FIG. 3a There is presented, in relation to FIG. 3a, a combination of diagrams la and 2 according to a particular embodiment of the invention.
  • the terminal receives GSM data which is intended for it or which enables it to implement monitoring or when it transmits GSM data
  • the transmitted or received data is conveyed on a coaxial cable connecting the GSM antenna to a GSM processing unit by prohibiting the reception of GPS data.
  • the same coaxial cable allows the transmission of the GPS signal from the corresponding antenna to a GPS processing unit.
  • a frequency and / or time multiplexing of the radiocommunication and radiolocation signals is carried out.
  • the radiocommunication device can simultaneously receive radiolocation information and radiocommunication information, conveyed by the coaxial cable connecting the first and second antennas to the processing units.
  • a first frequency band is associated with a radiocommunication signal of a first type (for example a GSM 900MHZ type signal) and a second frequency band is selectively associated with a radiocommunication signal of a second type and / or to a radiolocation signal (for example a DCS 1800MHz or GPS type signal).
  • a radiocommunication signal of a first type for example a GSM 900MHZ type signal
  • a second frequency band is selectively associated with a radiocommunication signal of a second type and / or to a radiolocation signal (for example a DCS 1800MHz or GPS type signal).
  • a radiolocation signal for example a DCS 1800MHz or GPS type signal
  • bit 22 can nevertheless be estimated correctly.
  • FIG. 3b presents GSM data 104 and 106 received by the terminal. These data partially overlap with the codes 213 and 214. Thus, the GPS data 213 overlap over a time equal to t3 with the GSM 104 time interval; they will therefore not be processed by the terminal.
  • a time ⁇ t close to 10 ⁇ s is necessary to switch the coaxial cable from a GPS antenna to a GSM antenna, when the received signals cannot be multiplexed in frequencies (switching between GPS and GSM and vice versa is implemented so that GSM data is received or transmitted in full; in in the GPS to GSM direction, it is therefore terminated before the start of reception or transmission of GSM data whereas in the GSM to GPS direction, it does not start until after the end of the GSM data or transmission).
  • the guard interval ⁇ t implemented before and after a GSM burst allows a compatibility with GSM standards. If the overlap time between the GSM 103 free interval and the start of the GPS code 213 is equal to ti + ⁇ t (i.e.
  • the time available for reception of the GPS code 213 is equal to tl.
  • the data 213 is only stored if tl is greater than or equal to 60% of the duration te. According to the example given, tl is effectively greater than Q, 6tcode.
  • the signal corresponding to the data 213 is therefore conveyed on the coaxial cable and the corresponding data decoded.
  • the GPS data 214 partly overlaps with the GSM intervals 104 and 106 during a total time equal to t3 + t5, the remaining time being equal to t2 + 2 ⁇ t.
  • the GPS data 214 are therefore transmitted to the corresponding processing unit during a time t2 much less than 0.6tc; they will therefore not be decoded.
  • the codes 211, 212, 213 and 215 to 220 illustrated with reference to FIG. 3a have an available decoding time greater than 0.6tc and will be decoded by the terminal, which will allow a correct estimation of bit 22.
  • the minimum value of the ratio of the effective duration of the GPS code processed over its maximum duration allowing the terminal to take it into account may be greater or less than 60% (for example 80 or 50%) or still vary dynamically according to any criterion (including reception quality) or by configuration.
  • an estimate of each code received in whole or in part is carried out and only the estimates are kept. having sufficient reliability (which can, for example, be estimated as a function of the result of a correlation function used for the decoding operation and / or taking into account the effective duration of the code processed).
  • the result of the decoding of each code is weighted as a function of the reliability of the decoding which can also take into account a correlation result and / or an effective duration of the code processed: the longer the decoding duration is the longer, the more important the corresponding code will be in the estimation of the associated bit.
  • Figure 3c shows the type of data carried on the coaxial cable (with the exception of the guard intervals required to switch from GSM to GPS mode and vice versa) in TCH mode.
  • the coaxial cable successively presents GSM data 100 in reception, GPS data 30 (corresponding to code 211), GSM data in transmission 102, GPS data 31 (codes 212 and 213), GSM 104 data intended for monitoring, GPS 32 data (not usable for correct decoding because they are too short), 106 GSM data in reception, GPS 33 data (code 215), GSM data in transmission, GPS 34 data ( code 216) ... GPS and GSM data are thus time multiplexed on the coaxial cable, only one type of data being present at all times on the cable.
  • the GPS and GSM data can also be frequency-multiplexed, if the radiocommunication signal is of a first type, that is to say if the difference between the frequency bands of the radiocommunication signal and the radiolocation signal are sufficiently spaced.
  • the difference between the GPS and GSM 900 bands (signal of a first type) is of the order of 660Hz, and allows a simple and effective implementation of frequency multiplexing.
  • the GPS and GSM data are time and frequency multiplexed on the coaxial cable (radiocommunication signal of the first type), several types of data can thus be present at all times on the cable, advantageously and innovative.
  • the time used for data transmission is 37.5% of the time taken into account for GSM data.
  • GPS on the coaxial cable is around 63.5%, which represents a loss of 4dB (or 20 log (0.635)) acceptable in many cases.
  • FIG. 4 illustrates a combination of diagrams 1b and 2 according to a particular embodiment of the invention.
  • GSM idle mode reception or transmission of GSM data is preferred.
  • the terminal receives GSM data which is intended for it or which allows it to implement monitoring or when it transmits GSM data
  • the data transmitted or received is conveyed on a coaxial cable connecting the GSM antenna to a GSM processing unit by prohibiting the reception of GPS data, according to the first or the second embodiment, if the radiocommunication signal is a signal of a second type in the second mode.
  • the coaxial cable transmits GSM data received during reception time intervals and outside these intervals (i.e. during the intervals 410,411, ... 4110, 45 and 46 , it transmits GPS data.
  • the GPS signal is processed with a loss close to 0.03 dB which is negligible. In however, as in TCH mode, there is no loss of GSM signal according to idle mode.
  • Figures 5 and 6 illustrate a terminal 50 adapted to receive and process the signals illustrated with reference to the previous figures, according to a first embodiment.
  • Terminal 50 includes in particular:
  • a 511 GSM antenna with vertical polarization adapted to receive and transmit signals 51 carrying GSM data
  • coaxial cable 502 (which can be a few meters long, for example in the context of installation in a vehicle);
  • GSM 514 processing unit adapted to receive, transmit and process GSM data frames
  • GPS 524 processing unit adapted to receive and process codes
  • a selection block called the second selection block (in this first embodiment a switch 503), connecting the coaxial cable 502 either to the GPS unit 524 or to the GSM unit 514 and controlled by a microprocessor belonging to the GSM 514 unit; a logic unit 504 transmitting a control voltage on the coaxial cable 502 as a function of a control signal emitted by the GSM unit 514, this voltage also being used for the reception means located between the antennas and the cable 502; - a low noise amplifier LNA 522 connected to the antenna 521 making it possible to amplify the GPS signals received;
  • LNA 522 low noise amplifier
  • a first selection block in this first embodiment an electronic switch 501 controlled by the control signal carried on the cable 502 and connecting the cable 502 either to the GSM antenna 511 or to the amplifier 522; - Voltage limiting means 525 adapted to prevent the voltage (in particular the supply voltage) conveyed to the GPS antenna from damaging the latter and / or filters placed upstream; and
  • the electronic and / or radio means respectively GPS (521, 522, 500) and GSM (511) are preferably supplied with a voltage equal to 3 and 5 volts respectively.
  • the electronic and / or radio means respectively GPS and GSM are preferably supplied with a voltage equal to 7 and 5 volts respectively.
  • the voltages associated respectively with GPS and GSM preferably differ by at least one volt, which allows good discrimination to control the switch 501, the voltage associated with GSM being preferably close to 5 V to allow switching. fast switch 501 (around 1 ⁇ s).
  • the unit 500 allows the switching of the switch 501 to allow time multiplexing the reception of GPS data or the transmission / reception of GSM data on the cable 502.
  • the means 525 voltage limiting are preferably implemented in the form of two clipping diodes mounted in parallel and in opposition and connected to ground and to the output of switch 501 connected to amplifier 522.
  • the switch 503 is preferably a switch intended for the mobile radiocommunication market with several bands (“dual-band”, tri-band or quad-band for example) including one of the reception ports (for example a port provided for a link US PCS1900 in reception) is, according to the invention, used in a roundabout manner for transmitting a radiolocation signal to the radiolocation means.
  • the switch 503 is a switch dedicated to the switching of the radiocommunication signals transmitted and / or received and the radiolocation signals received.
  • the GSM and GPS processing units are grouped into a single unit and connected directly to the coaxial cable 502 (that is to say without a switch 503 being implemented).
  • FIG. 7 also illustrates a variant of this first embodiment.
  • the second selection block comprises a diplexer 71 and two switches SWA1 5031 and SWA2 5032, and the first selection block comprises a switch SWB1 501.
  • the various switches are positioned to receive a GPS signal.
  • the diplexer 71 makes it possible in particular to separate a frequency band into two sub-bands, an upper sub-band corresponding to the GPS and DCS 1800MHz signals in this example, and a lower sub-band corresponding to the GSM 900MHz signals.
  • the two switches SWAl 5031 and SWA2 5032 are in particular controlled by the logic unit 504.
  • the truth table of the different switches takes the following form, depending on the standby mode ("idle"), or the communication mode (transmission or reception of a GSM signal) of the radiocommunication signal:
  • the GSM standard uses two frequency bands in transmission (880 to 915 MHz and 1,710 to 1,785 MHz) and two frequency bands in reception (925 to 960 MHz and 1905 to 1,880 MHz).
  • GSM antennas for terminals are therefore generally of the two-band type.
  • the first selection block 81 comprises frequency multiplexing means on the coaxial cable of a radiolocation signal and a radiocommunication signal. It is thus possible to simultaneously receive GPS data and radio communication, reception which is particularly advantageous in terms of cohabitation for the implementation of new services, in particular assistance and guidance, on board motor vehicles, for example.
  • the first selection block 81 comprises two diplexers, a first diplexer 810 and a second diplexer 811, and a switch SWB1 501.
  • the switches are positioned to receive a GSM signal and a GPS signal simultaneously.
  • a bandpass filter 82 can in particular be added between the switch SWB1 501 and the low noise amplifier LNA 522, itself connected to the GPS antenna 521. It is also possible to add a bandpass filter between the GPS antenna 521 and the LNA 522 low noise amplifier.
  • a diplexer 71 is added so as to separate the GSM 900MHz and GPS signals.
  • the GSM 900MHz radio signal received at the antenna 511 passes through the two low-pass filters 810 and 811 diplexers. These low-pass filters eliminate frequencies above 1300MHz.
  • the GPS radio signal received by the antenna 521 passes through the switch SWBl 501, controlled by a unit 83, allowing the switching of the switch 501 to select the reception of GPS signals or the DCS 1800 network, then the high-pass filter of the diplexer 811.
  • the high pass filters of these diplexers 810 and 811 eliminate frequencies below 2000MHz.
  • the GPS and GSM900 signals are then frequency multiplexed at the second diplexer 811. Thus, GPS and GSM900 signals can be received simultaneously.
  • the switch SWBl 501 toggling to select either the reception of GPS signals or the DCS 1800 network, it is not possible to simultaneously receive GPS and DCS 1800 signals.
  • the coaxial cable 502 therefore carries data distributed in time and frequency in the case of a GSM 900 radio signal (first type), or data only in time distributed in the case of a DCS 1800 radio signal (second type).
  • the first selection block 81 comprises a diplexer, and two switches, a first switch SWBl 501 and a second switch SWB2 801.
  • the switches are positioned to receive a DCS1800 signal (position 1-3).
  • the two switches SWBl 501 and SWB2 801 controlled in phase by the unit 83, are positioned so that the radiocommunication signal is directly connected to the coaxial cable. We therefore favor the reception or transmission of DCS 1800 data.
  • the data transmitted or received is conveyed on the coaxial cable 502 connecting the GSM antenna to a GSM processing unit by prohibiting the GPS data reception.
  • the same coaxial cable allows the transmission of the GPS signal from the corresponding antenna to a GPS processing unit.
  • the switches SWBl 501 and SWB2 801 are thus used to select DCS 1800 communications, or GSM900 communications combined with GPS reception.
  • the diplexer 84 connected to the switch SWB2 801 and to the bandpass filter 82 allows both GSM 900MHz signals to pass through. in its lower sub-band, and the GPS signals in its upper sub-band, advantageously allowing simultaneous transmission of radiolocation and radiocommunication signals.
  • the control signal pilots in phase and simultaneously the switches SWBl 501 and SWB2 801.
  • the switches either pass the radiocommunication signal DCS 1800 or the radiocommunication signal GSM900 multiplexed frequently with the signal radiolocation, that is the radiolocation signal only when there is no information on the second type radiocommunication signal.
  • the two switches SWBl 501 and SWB2 801 are for example of the type
  • the first selection block 81 comprises a first pair 85 and a second pair 86 of switches, and a diplexer 87.
  • the high-pass filter of the diplexer 87 is connected via the band-pass filter 82 and the low noise amplifier LNA 522 to the GPS antenna 521.
  • the GSM antenna (or antennas) is selectively connected to the low-pass filter of the diplexer 87 or to the first end of the coaxial cable 502, to the 23
  • pairs 85 and 86 of switches depending on the type of radio signal.
  • a GSM 900 radio signal (first type) can be frequency-multiplexed to a GPS signal using the diplexer 87.
  • a DCS 1800 radio signal (second type) is directly connected to the first end of the coaxial cable 502.
  • the pairs 85 and 86 of switches are controlled by the unit 83.
  • the control signal drives the pair 86
  • the reverse control signal drives the pair of switches 85, so that the two pairs 85 and 86 of switches operate in reverse phases.
  • This last variant makes it possible in particular to save a component, and therefore to reduce losses by using for example a DPDT (from the English “Double Pole Double Throw” for bipolar switch in two directions).
  • the truth table of the various switches is in the following form, depending on the standby mode (from the English "idle"), or the communication mode (transmission or reception of a GSM signal) of the radiocommunication signal:
  • the reception of GPS signals is possible in standby mode, or when the radiocommunication signal is of the first type (GSM900).
  • a radiocommunication device can thus simultaneously receive radiocommunication and radiolocation signals.
  • the supply voltage 5 Volts is preferably chosen for GSM900 radiocommunications, with reception of GPS signals, in particular according to the second variant embodiment, since the radiocommunication signal passes through two switches SWBl 501 and SWB2 8001, for example of the SPDT type. Indeed, the output of the SPDT presents a better linearity when the voltage applied to their terminals is higher.
  • a frequency rejector filter 91 as illustrated in FIG. 9, to improve the insulation between the second end of the coaxial cable 502 and the means for processing the radiolocation signals.
  • This filter is for example of the Notch type, and rejected a frequency substantially equal to 900 MHz.
  • the invention is not limited to the exemplary embodiments mentioned above.
  • radio communication protocols which are not limited to the TCH or idle mode of the GSM but relates to any other mode of communication comprising time intervals not used by a terminal and in particular types of communication:
  • WLAN wireless local area networks
  • ETSI Hiperlan
  • IEEE 802.i l IEEE 802.i l
  • radiocommunication device is not limited to GPS type applications associated with a radiocommunication type system 4/100389
  • the invention relates in particular to radiocommunication type applications associated with radiolocation applications (not limited to GPS).
  • the invention is also compatible with devices implementing more than two applications sharing the same coaxial cable connected to two or more antennas, each of the applications being associated with an antenna and the data carried on the coaxial cable being time multiplexed.
  • the invention also relates to devices where the data conveyed on the coaxial cable are multiplexed in time and in frequency.
  • the invention is not limited to the case where the switching from one antenna to the other is controlled by a predetermined voltage level but extends to any means of transmitting control information over a coaxial cable, in particular:
  • a baseband subcarrier the presence or absence of the subcarrier allowing detection means of this subcarrier to control a switch to direct signals from the cable to one of the antennas (or vice versa), the signal being preferably filtered so as not to disturb the correct functioning of the antennas or of the processing units);
  • a single-wire protocol for example of the RS232C serial link type associated with a microcontroller.
  • the invention can be implemented in different forms, in particular in the form:
  • part or all of a terminal formed from a single box comprising both radiolocation means, radiocommunications with the corresponding antennas and a cable coaxial data signal transmission from or to antennas; or part or all of a system comprising remote antennas (intended to be positioned on the roof of a vehicle for example) connected by a coaxial cable to a central box comprising means for processing radiolocation and radiocommunication (the box being, for example, placed inside the passenger compartment of a vehicle).

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Abstract

L'invention concerne dispositif de radiocommunication mettant en oeuvre au moins une première antenne (511) et comprenant des moyens de radiolocalisation mettant en oeuvre une seconde antenne (521). Un tel dispositif met en oeuvre un câble coaxial unique (502) présentant à une première de ses extrémités au moins un premier bloc de sélection permettant de connecter sélectivement le câble coaxial à la ou aux premières antennes et/ou à la seconde antenne, la seconde extrémité du câble coaxial permettant de relier le câble coaxial à des moyens de traitement de signaux de radiocommunication (514) et à des moyens de traitement de signaux de radiolocalisation (524). Le premier bloc de sélection comprend au moins un élément de sélection piloté par un signal de commande véhiculé par le câble coaxial.

Description

Dispositif de radiocommunication mettant en œuvre au moins deux antennes, respectivement pour les radiocommunications et la radiolocalisation et système correspondant.
La présente invention se rapporte au domaine des radiocommunications
(par exemple de type GSM de l'anglais « Global System for Mobile communication » ou « Système global pour les communications mobiles ») et des radiolocalisations (par exemple de type GPS (de l'anglais « Global Positioning System » ou « système de positionnement global »), notamment embarquées dans des véhicules
Plus précisément, l'invention concerne un système qui met en œuvre au moins deux antennes associées à deux systèmes indépendants de radiolocalisation et de radiocommunications impliquant des approches techniques différentes associées par exemple à des fréquences différentes, à des structures de signaux différentes (respectant notamment des normes spécifiques), à des polarisations de signaux différentes et/ou à une antenne pouvant être active et l'autre pas.
Les deux parties (radiolocalisation et radiocommunication) du système peuvent néanmoins présenter certaines synergies d'applications (par exemple téléchargement d'une adresse via Internet, puis radioguidage), nécessitant de les faire cohabiter l'une à côté de l'autre.
Selon des techniques connues, on met en œuvre dans un même système deux dispositifs distincts comprenant chacun une antenne, des circuits de contrôle et de communication. Ces techniques présentent l'inconvénient d'être complexes et coûteuses, notamment en matière de câblage, puisqu'il faut relier les deux antennes aux deux moyens de traitement, à l'aide de câbles coaxiaux onéreux et difficiles à mettre en place.
Ce problème se pose notamment de façon cruciale dans l'automobile, où plusieurs mètres de câbles sont nécessaires pour relier l'antenne aux moyens de traitement. L'invention selon ses différents aspects a notamment pour objectif de pallier ces inconvénients de l'art antérieur.
Plus précisément, un objectif de l'invention est de fournir un dispositif de radiocommunication comprenant au moins deux antennes associées à des systèmes indépendants (l'un des systèmes étant, par exemple de type radiocommunication mobile et l'autre de type radiolocalisation) particulièrement simple et économique à mettre en œuvre.
Un autre objectif de l'invention est de fournir un tel dispositif, optimisant le câblage, par exemple dans des véhicules automobiles. Dans ce but, l'invention propose un dispositif de radiocommunication mettant en œuvre au moins une première antenne et comprenant des moyens de radiolocalisation mettant en œuvre une seconde antenne, remarquable en ce qu'il met en œuvre un câble coaxial unique présentant à une première de ses extrémités au moins un premier bloc de sélection permettant de connecter sélectivement le câble coaxial à la ou aux premières antennes et/ou à la seconde antenne, la seconde extrémité du câble coaxial permettant de relier le câble coaxial à des moyens de traitement de signaux de radiocommunication et à des moyens de traitement de signaux de radiolocalisation. Le premier bloc de sélection comprend notamment au moins un élément de sélection piloté par un signal de commande véhiculé par le câble coaxial.
Ainsi, l'invention repose sur une approche tout à fait nouvelle et inventive de la gestion de données de radiolocalisation et de radiocommunication sur un même câble coaxial.Le signal de radiocommunication peut générer un signal de commande qui utilise le même câble que les données reçues ou transmises par les antennes, ce qui simplifie la mise en œuvre du dispositif et diminue donc les coûts de fabrication, ce qui est particulièrement intéressant dans le domaine de l'automobile.
Le premier bloc de sélection permet ainsi de connecter soit la ou les premières antennes, soit la seconde antenne, soit les deux simultanément au câble coaxial. Selon une caractéristique particulière, le dispositif de radiocommunication est remarquable en ce que le câble coaxial présente à la seconde extrémité au moins un second bloc de sélection permettant de connecter sélectivement le câble coaxial aux moyens de traitement de signaux de radiocommunication et aux moyens de traitement de signaux de radiolocalisation.Avantageusement, le dispositif de radiocommunication est remarquable en ce que ledit premier bloc de sélection relie la seconde antenne aux moyens de traitement de radiolocalisation durant les périodes de la trame du signal de radiocommunication pendant lesquelles aucune information de radiocommunication utile n'est transmise. Selon un premier mode de réalisation, le premier bloc de sélection comprend un premier commutateur.
Le commutateur connecte ainsi sélectivement le câble coaxial à la première antenne de radiocommunication ou à la seconde antenne de radiolocalisation. Notamment, le commutateur connecte la seconde antenne lorsque le signal de radiocommunication ne transmet aucune information utile. Selon ce mode de réalisation, à un instant donné, un seul signal radiofréquence (soit de radiolocalisation, soit de radiocommunication) est véhiculé par le câble coaxial. On met donc essentiellement en œuvre une répartition temporelle des signaux sur le câble coaxial. Selon un second mode de réalisation, le premier bloc de sélection comprend des moyens de multiplexage en fréquences et temporels sur le câble coaxial d'un signal de radiolocalisation et d'un signal de radiocommunication.
Ainsi, ce second mode de réalisation met complémentaïrement en œuvre une répartition fréquentielle et temporelle des signaux. Selon ce second mode de réalisation, une première bande de fréquences est associée à un signal de radiocommunication d'un premier type et une deuxième bande de fréquences est associée sélectivement à un signal de radiocommunication d'un second type et/ou à un signal de radiolocalisation.
Notamment, le signal de radiocommunication d'un premier type est un signal GSM 900MHz, et le signal de radiocommunication d'un second type est un signal DCS 1800MHz. Il est bien entendu que d'autres types de signaux utilisant les mêmes plages de fréquences pourront être utilisés.
Ainsi, selon ce second mode de réalisation, un dispositif de radiocommunication peut simultanément recevoir des informations de radiolocalisation et des informations de radiocommunication.
Avantageusement, le dispositif de radiocommunication comprend un filtre réjecteur de fréquence connecté à une de ses extrémités aux moyens de traitement de signaux de radiolocalisation et à une autre extrémité au second bloc de sélection. Ce filtre est par exemple de type notch. Il peut notamment rejeter une fréquence sensiblement égale à 900MHz, et ainsi limiter certaines pertes éventuelles de signal.
Selon une première variante de ce second mode de réalisation, le premier bloc de sélection comprend au moins deux diplexeurs et un commutateur radiocommunication/radiolocalisation. Un premier diplexeur est notamment connecté à une première de ses extrémités à la première antenne, et à une seconde de ses extrémités sélectivement à un filtre passe-haut d'un second diplexeur.
Un tel diplexeur permet notamment de séparer une bande de fréquence en deux sous-bandes, une sous-bande supérieure et une sous-bande inférieure, à l'aide respectivement d'un filtre passe-haut et d'un filtre passe-bas.
Un tel diplexeur permet ainsi de combiner en un seul signal composite plusieurs signaux provenant de sources différentes, notamment un signal de radiolocalisation et un signal de radiocommunication, afin de pouvoir les transmettre simultanément sur le câble coaxial. Selon cette première variante, le filtre passe-haut du second diplexeur est connecté sélectivement à la seconde antenne (ou tout autre élément connecté à la seconde antenne, tel qu'un filtre passe-bande ou un amplificateur faible bruit) ou à un filtre passe-haut du premier diplexeur, au moyen du commutateur radiocommunication/radiolocalisation. Ce commutateur radiocommunication/radiolocalisation permet ainsi de sélectionner un signal de radiolocalisation, par exemple de type GPS, ou un signal de radiocommunication, par exemple de type DCS 1800MHz.
Ainsi, un signal de radiocommunication de fréquence inférieure (par exemple de type GSM 900MHz) sur la première antenne peut également être reçu (ou émis) simultanément à un signal de radiolocalisation (par exemple de type GPS) sur la seconde antenne).
Selon une deuxième variante de ce second mode de réalisation, le premier bloc de sélection comprend au moins deux commutateurs et un diplexeur. Un filtre passe-haut du diplexeur est notamment connecté à la seconde antenne (ou à tout autre élément connecté à la seconde antenne, tel qu'un filtre passe-bande ou un amplificateur faible bruit), et la première antenne est connectée sélectivement à un filtre passe-bas du diplexeur ou à la première extrémité du câble coaxial, au moyen des commutateurs, en fonction du premier ou second type d'un signal de radiocommunication.
Ainsi, un signal de radiocommunication de premier type (GSM 900MHz) peut être multiplexe fréquentiellement à un signal de radiolocalisation à l'aide du diplexeur. Un signal de radiocommunication du deuxième type (DCS 1800MHz) est directement connecté à la première extrémité du câble coaxial. Selon cette deuxième variante, le signal de commande pilote en phase et simultanément les commutateurs.
Ainsi, les commutateurs laissent soit passer le signal de radiocommunication du deuxième type, soit le signal de radiocommunication du premier type multiplexe fréquentiellement avec le signal de radiolocalisation. Ils permettent donc une sélection des signaux. Il est à noter que dans le cadre du signal radiocommunication de second type, celui-ci est multiplexe temporellement au signal de radiolocalisation, tel le fonctionnement du premier mode de réalisation.
Ces commutateurs sont notamment de type unipolaire à deux directions (de l'anglais SPDT pour « Single Pôle Double Throw »). Selon une troisième variante de ce second mode de réalisation, le premier bloc de sélection comprend au moins une première et une seconde paire de commutateurs et un diplexeur. Un filtre passe-haut du diplexeur est notamment connecté à la seconde antenne (ou à tout autre élément connecté à la seconde antenne, tel qu'un filtre passe-bande ou un amplificateur faible bruit), et la première antenne est connectée sélectivement à un filtre passe-bas du diplexeur ou à la première extrémité du câble coaxial, au moyen des paires commutateurs, en fonction du premier ou second type d'un signal de radiocommunication.
Selon cette troisième variante, un signal de radiocommunication de premier type (GSM 900MHz) peut de nouveau être multiplexe à un signal de radiolocalisation à l'aide du diplexeur. Un signal de radiocommunication du deuxième type (DCS 1800MHz) est directement connecté à la première extrémité du câble coaxial, via les commutateurs.
Ces paires de commutateurs peuvent notamment être regroupées dans un seul composant de type bipolaire à deux directions (de l'anglais DPDT pour « Double Pôle Double Throw »), de sorte à économiser un composant et à réduire les pertes.
Notamment, le signal de commande pilote en phase et simultanément la première paire de commutateurs et un signal inversé du signal de commande pilote en phase et simultanément la seconde paire de commutateurs, de façon que les première et seconde paires de commutateurs fonctionnent en phases inversées.
Le signal de commande peut notamment être inversé à l'aide d'un inverseur.
Selon une caractéristique particulière, le dispositif de radiocommunication est remarquable en ce que le signal de commande présente une première tension continue, lorsque la seconde antenne est sélectionnée.
Avantageusement, le dispositif de radiocommunication est remarquable en ce que la première tension alimente des moyens d'amplification des signaux reçus sur la seconde antenne. Ainsi, non seulement la tension de commande permet de piloter les commutateurs.
De façon préférentielle, le dispositif de radiocommunication est remarquable en ce que le signal de commande présente une seconde tension continue, différente de la première tension, lorsque la seconde antenne est sélectionnée.
Ainsi, lorsque les première et seconde tensions sont différentes, elles permettent le pilotage des commutateurs. La différence entre les tensions est préférentiellement supérieure ou égale à 1 Volt, ce qui permet une bonne discrimination peu sensible au bruit et une utilisation permettant une commutation rapide.
La première tension peut notamment être inférieure ou au contraire supérieure à la seconde tension.
Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, le dispositif de radiocommunication est remarquable en ce que le signal de commande présente une sous-porteuse pour piloter le premier bloc de sélection, lorsque la ou les premières antennes et/ou la seconde antenne est sélectionnée.
Dans un autre mode de réalisation particulier de l'invention, le dispositif de radiocommunication est remarquable en ce que le signal de commande est transmis selon un protocole unifilaire pour piloter le premier bloc de sélection en fonction de la sélection d'une antenne.
De façon avantageuse, le dispositif de radiocommunication est remarquable en ce qu'il comprend des moyens de limitation de la tension dirigée vers la seconde antenne. Ainsi, la seconde antenne et les moyens radio et/ou électroniques associés
(par exemple filtres, composants d'antenne active...) sont protégés contre d'éventuelles surtensions liées à la tension de commande et/ou à une commande erronée. Selon une caractéristique particulière, le dispositif de radiocommunication est remarquable en ce que les moyens de limitation comprennent deux diodes d'écrêtage.
Avantageusement, le dispositif de radiocommunication est remarquable en ce que la ou les première(s) antenne(s) fonctionne(nt) en polarisation linéaire et en ce que la seconde antenne fonctionne en polarisation circulaire.
Ainsi, l'invention permet un partage d'une partie des ressources lorsqu'il est impératif d'utiliser deux antennes de technologie très différente.
Préférentiellement, le dispositif de radiocommunication est remarquable en ce qu'il comprend des moyens de radiocommunication adaptés à transmettre et/ou recevoir des signaux par salve.
Ainsi, le dispositif est particulièrement bien adapté aux cas des émissions et/ou réceptions de radiocommunication fonctionnant par salve (ou « burst » en anglais), les interruptions de réception et/ou d'émissions de signaux de radiocommunication étant avantageusement utilisées pour la réception de données de radiolocalisation.
Selon une caractéristique particulière, le dispositif de radiocommunication est remarquable en ce qu'il comprend des moyens de radiocommunication de type GSM, CT2, EDGE, HSCSD, réseau local sans fil, Hiperlan et/ou IEEE 802.11. Ainsi, le dispositif est compatible avec de nombreux réseaux notamment :
- de téléphonie sans fil, par exemple, selon la norme CT2 (de l'anglais « Cordless Téléphone » définie par l'ETSI (« European Télécommunication Standard Institute »)
- de radio téléphonie mobile selon, par exemple, les normes GSM définies également par l'ETSI (comprenant notamment les versions
GSM 900, DCS 1800 ainsi que les normes américaines GSM 850 et PCS1900 (de l'anglais « Personal Communication System » ou « système de communication personnelle » à 1900MHz), EDGE (de l'anglais « Enhanced Data rates for GSM Evolution » ou «Haut débit pour une évolution du GSM ») ou HSCSD (de l'anglais « High Speed Circuit Switch Data » ou « Données à commutation de circuit à haut débit ») ; et
- de transmission de données par exemple de type réseaux locaux sans fil (ou WLAN de l'anglais « Wireless Local Area Network »), Hiperlan (défini par l'ETSI) ou IEEE 802.11 (défini par 1TEEE ou « Institute of
Electrical and Electronics Engineers »). Selon une caractéristique avantageuse, le dispositif de radiocommunication est remarquable en ce qu'il comprend des moyens de radiolocalisation de type GPS. L'invention concerne également un système de radiocommunication comprenant :
- au moins un dispositif de radiocommunication tel que décrit précédemment; et
- au moins une première antenne, une seconde antenne, un câble coaxial unique, des moyens de traitement de signaux de radiocommunication et des moyens de traitement de signaux de radiolocalisation mis en œuvre par le ou les dispositifs de radiocommunication.
Ainsi, l'invention concerne notamment les systèmes de radiocommunication de type terminal de radiolocalisation et de radiocommunication formé par exemple d'un boîtier unique ou d'un boîtier avec antennes déportées reliées par un câble coaxial unique aux moyens de traitement de signaux compris dans un ou deux boîtiers.
Les avantages du système sont les mêmes que ceux du dispositif de radiocommunication, ils ne sont pas détaillés plus amplement. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation préférentiel, donné à titre de simple exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés, parmi lesquels :
- les figures la et lb présentent chacune un diagramme temporel de type GSM conforme à l'invention selon un mode particulier de réalisation ; - la figure 2 illustre un diagramme temporel de type GPS conforme à l'invention selon un mode particulier de réalisation ;
- les figures 3a, 3b et 3c présentent une combinaison des diagrammes temporels tels qu'illustrés en regard des figures la et 2 ; - la figure 4 illustre une combinaison des diagrammes temporels tels qu'illustrés en regard des figures lb et 2 ; et
- les figures 5, 6 et 7 décrivent un terminal adapté à recevoir et traiter les signaux illustrés en regard des figures précédentes, selon un premier mode de réalisation ; - les figures 8a, 8b et 8c présentent trois variantes de réalisation d'un dispositif selon l'invention, selon un second mode de réalisation ;
- la figure 9 illustre un système présentant une meilleure isolation par rapport à un système ne bénéficiant pas d'un tel filtre.
Le principe général de l'invention repose la synergie entre une idée de simplification (un seul câble coaxial reliant plusieurs antennes aux unités de traitement correspondantes) et une organisation temporelle de la lecture des signaux sur ce câble coaxial. Cette organisation temporelle peut également être combinée à une répartition fréquentielle des signaux.
Plus précisément, l'invention met en œuvre un partage temporel d'un même câble coaxial par plusieurs applications, chacune des applications étant associée à une antenne. Selon l'invention, on met en œuvre un bloc de sélection permettant le passage ou non des signaux en provenance d'une antenne en fonction d'un signal de commande transmis par une unité de traitement sur le câble coaxial. On présente, en relation avec les figures la et lb, deux diagrammes temporels associés respectivement à un mode de transmission de données dit « mode TCH » (« canal de trafic » de l'anglais « Traffic CHannel ») et à mode de veille dit « idle » selon la norme GSM.
La norme GSM utilise deux bandes de fréquence en émission (880 à 915 MHz et 1710 à 1785 MHz pour des puissances respectives d'émission de l'orde de 33 dBm et 30 dBm) et deux bandes de fréquence en réception (925 à 960 MHz et 1905 à 1880 MHz pour des puissances de réception admissibles comprises entre -102 et -50dBm). Les antennes GSM de terminaux sont donc généralement de type à deux bandes, passives et à polarisation linéaire verticale. Selon le mode TCH, un terminal de radiocommunication reçoit ou transmet des données suivant un cycle précis qui se répète. Chaque cycle correspondant à une trame GSM possède une durée d égale à 4,615 ms, et comprend huit intervalles de temps de durée ts valant 577μs. Durant le premier intervalle de temps 100 d'un cycle 10, le terminal reçoit une trame GSM. Ensuite, pendant deux intervalles de temps 101, le terminal n'émet, ni ne reçoit aucune donnée. Puis, au cours du quatrième intervalle de temps 102 dans le cycle 10, le terminal transmet des données. Ensuite, durant les quatre derniers intervalles de temps du cycle 10, le terminal n'émet pas de données ni n'en reçoit qui lui sont destinées. Néanmoins, le terminal prend en compte un intervalle de temps 104 chevauchant les septième et huitième intervalles du cycle 10 pour effectuer des mesures de puissance sur les cellules voisines du réseau (phase de « monitoring »). A l'issue du cycle 10, un nouveau cycle avec une structure similaire commence (réception de données durant un premier intervalle de temps 106, puis absence d'émission et de réception de données GSM durant deux intervalles de temps 107, puis transmission de données durant un intervalle de temps 108, ...). En mode TCH, le rapport cyclique est donc égal à 3/8 soit 37,5%.
Selon le mode veille GSM, un terminal de radiocommunication reçoit durant une durée limitée afin d'économiser ses ressources (notamment batteries) cette durée correspondant à des cycles de réception d'une durée globale de 37 ms (axiale) associée à huit cycles élémentaires de 4,615 ms. Un intervalle Δt compris entre 0,5 et 2 secondes (paramètre dépendant du réseau GSM) sépare deux cycles de réception consécutifs. Dans chaque cycle de réception, on distingue quatre cycles comprenant chacun un intervalle de temps de réception de données destinées au terminal et deux intervalles de temps de monitoring de 577 μs chacun. Si on considère une durée Δt entre deux cycles de réception en mode idle GSM égale à deux secondes, la durée effective d'une réception est proche de 0,35% ((4x3x577 μs)/2s). Ainsi, la durée d'absence de réception GSM en mode veille dépasse 99% du temps global.
La figure 2 illustre un cycle GPS 25 et plus précisément le découpage temporel de cette trame.
Le cycle 25 comprend vingt-cinq trames GPS 24 de 1500 éléments binaires (ou bits) représentant une durée de 30 secondes et constituées chacune de cinq messages:
- un message 240 de correction d'horloge ; - deux messages 241 et 242 d'éphéméride ;
- un message 243 de données ; et
- un message 244 de type almanach.
Un message est codé dans une sous-trame GPS 23 qui comprend elle- même : - des données 230 de télémétrie (sur 30 bits) ;
- des données 231 de « handover » (sur 30 bits également) ; et
- le contenu 232 du message (sur 240 bits).
Chaque bit 22 de la sous-trame 23 est transmis vingt fois (code C/A (de l'anglais « Coarse Acquisition ») correspondant à un code d'étalement 21 suivant une technique à étalement de spectre avec un facteur d'étalement égal à 1024 chips. Ainsi, pour chaque bit 22, vingt codes C/A 21 chacun de durée te voisine de 1 ms et comprenant 1024 chips 20 sont transmis. La durée tb de transmission d'un bit 22 est donc égale à 20 ms.
On présente, en relation avec la figure 3a une combinaison des diagrammes la et 2 selon un mode de réalisation particulier de l'invention.
Afin de faciliter la description, on suppose que le début de transmission d'un code 21 GPS coïncide avec le début d'une trame 10 GSM en mode TCH.
Selon un premier mode de réalisation de l'invention, on privilégie la réception ou la transmission de données GSM. Ainsi, lorsque le terminal reçoit des données GSM qui lui sont destinées ou qui lui permettent de mettre en œuvre un monitoring ou lorsqu'il transmet des données GSM, les données transmises ou reçues sont véhiculées sur un câble coaxial reliant l'antenne GSM à une unité de traitement GSM en interdisant la réception de données GPS. Lorsqu'en revanche, aucune donnée GSM n'est reçue ou transmise, le même câble coaxial permet la transmission du signal GPS de l'antenne correspondante vers une unité de traitement GPS.
Selon un second mode de réalisation de l'invention, on réalise un multiplexage fréquentiel et/ou temporel des signaux de radiocommunication et de radiolocalisation. Ainsi, le dispositif de radiocommunication peut simultanément recevoir des informations de radiolocalisation et des informations de radiocommunication, véhiculées par le câble coaxial reliant les première et deuxième antennes aux unités de traitement.
Selon ce second mode de réalisation, une première bande de fréquences est associée à un signal de radiocommunication d'un premier type (par exemple un signal de type GSM 900MHZ) et une deuxième bande de fréquences est associée sélectivement à un signal de radiocommunication d'un second type et/ou à un signal de radiolocalisation (par exemple un signal de type DCS 1800MHz ou GPS). Ainsi, certains codes C/A GPS se recoupent en partie avec des données GSM. Néanmoins, le temps non utilisé par le terminal pour une réception ou une transmission GSM lui permet d'acquérir des bits GPS, la redondance GPS étant très élevée. Ainsi, même si un code n'est reçu que partiellement, ce dernier peut être décodé sous certaines conditions (notamment rapport signal à bruit élevé, durée de réception du code suffisamment longue (par exemple supérieure à 60% de la durée te du code)) et si certains codes du bit 22 ne peuvent être reçus correctement ou décodés, le bit 22 pourra néanmoins être estimé correctement.
A titre illustratif, la figure 3b présente des données GSM 104 et 106 reçues par le terminal. Ces données se recoupent partiellement avec les codes 213 et 214. Ainsi, les données GPS 213 se recoupent sur un temps égal à t3 avec l'intervalle de temps GSM 104 ; elles ne seront donc pas traitées par le terminal. Par ailleurs, un temps δt voisin de 10 μs est nécessaire pour faire basculer le câble coaxial d'une antenne GPS à une antenne GSM, lorsqu'on ne peut pas multiplexer en fréquences les signaux reçus (le basculement entre GPS et GSM et vice-versa est mis en œuvre de sorte que les données GSM soient reçues ou transmises intégralement ; dans le sens GPS vers GSM, il est donc terminé avant le début d'une réception ou d'une transmission de données GSM alors que dans le sens GSM vers GPS, il ne débute qu'après la fin de transmission ou de données GSM). L'intervalle de garde δt mis en œuvre avant et après une salve (ou « burst ») GSM permet notamment une compatibilité avec les normes GSM. Si le temps de recoupement entre l'intervalle libre GSM 103 et le début du code GPS 213 est égal à ti+δt (soit la durée du code GPS tcode moins le temps de recoupement t3), le temps disponible pour la réception code GPS 213 est égal à tl. Plus tl est grand, meilleure est l'estimation du code. Selon un mode de réalisation, les données 213 ne sont conservées que si tl est supérieur ou égal 60% de la durée te. Selon l'exemple donné, tl est effectivement supérieur à Q,6tcode. Le signal correspondant aux données 213 est donc véhiculé sur le câble coaxial et les données correspondantes décodées. Les données GPS 214 se recoupent en partie avec les intervalles GSM 104 et 106 durant un temps total égal à t3+t5, le temps restant étant égal à t2+2δt. Les données GPS 214 sont donc transmises à l'unité de traitement correspondante durant un temps t2 très inférieur à 0,6tc ; elles ne seront donc pas décodées. Ainsi, seuls les codes 211, 212, 213 et 215 à 220 illustrés en regard de la figure 3a possèdent un temps de décodage disponibles supérieur à 0,6tc et seront décodés par le terminal, ce qui permettra une estimation correcte du bit 22.
Selon une variante de l'invention, la valeur minimale du rapport de la durée effective du code GPS traité sur sa durée maximale permettant une prise en compte par le terminal pourra être supérieure ou inférieure à 60% (par exemple 80 ou 50%) ou encore varier de manière dynamique en fonction d'un critère quelconque (notamment qualité de réception) ou par paramétrage.
Selon une variante de l'invention, une estimation de chaque code reçu en entier ou en partie est effectuée et seules sont conservées les estimations possédant une fiabilité suffisante (pouvant, par exemple, être estimée en fonction du résultat d'une fonction de corrélation utilisée pour l'opération de décodage et/ou prenant en compte la durée effective du code traité).
Selon une autre variante de l'invention, le résultat du décodage de chaque code est pondéré en fonction de la fiabilité du décodage pouvant également prendre en compte un résultat de corrélation et/ou une durée effective du code traité : plus la durée de décodage est longue, plus le code correspondant aura d'importance dans l'estimation du bit associé.
La figure 3c présente le type de données véhiculées sur le câble coaxial (à l'exception des intervalles de garde nécessaires pour basculer d'un mode GSM à GPS et vice-versa) en mode TCH.
Ainsi, conformément à la figure 3a, le câble coaxial présente successivement des données 100 GSM en réception, des données GPS 30 (correspondant au code 211), des données GSM en émission 102, des données GPS 31 (codes 212 et 213), des données GSM 104 destinées au monitoring, des données GPS 32 (non utilisables pour un décodage correct car trop courtes), des données 106 GSM en réception, des données GPS 33 (code 215), des données GSM en transmission, des données GPS 34 (code 216)... Les données GPS et GSM sont ainsi multiplexées temporellement sur le câble coaxial, un seul type de données étant présent à chaque instant sur le câble.
Selon le second mode de réalisation, les données GPS et GSM peuvent également être multiplexées fréquentiellement, si le signal de radiocommunication est d'un premier type, c'est-à-dire si l'écart entre les bandes de fréquences du signal de radiocommunication et du signal de radiolocalisation sont suffisamment espacées.
Notamment, l'écart entre les bandes GPS et GSM 900 (signal d'un premier type) est de l'ordre de 660Hz, et permet une mise en œuvre simple et efficace d'un multiplexage de fréquences.
Cependant, l'écart entre les bandes GPS et DCS 1800 (signal d'un second type) étant de l'ordre de 135MHz, la mise en œuvre d'un multiplexage de fréquences est complexe et nécessite l'utilisation de filtres de grande taille coûteux et complexes.
Selon ce second mode de réalisation, si les données GPS et GSM sont multiplexées temporellement et fréquentiellement sur le câble coaxial (signal de radiocommunication de premier type), plusieurs types de données peuvent ainsi être présents à chaque instant sur le câble, de façon avantageuse et innovante.
Selon le premier mode de réalisation, avec une prise en compte de 37,5% du temps pour des données GSM, le temps utilisé pour la transmission de données
GPS sur le câble coaxial est de l'ordre de 63,5%, ce qui représente une perte de 4dB (soit 20 log(0,635)) acceptable dans de nombreux cas. En revanche, il n'y a aucune perte de signal GSM.
Selon une variante non représentée, seules les données GPS réellement traitées pour être décodées sont transmises sur le câble coaxial.
La figure 4 illustre une combinaison des diagrammes lb et 2 selon un mode de réalisation particulier de l'invention.
De même qu'en mode TCH, en mode GSM idle on privilégie la réception ou la transmission de données GSM. Ainsi, lorsque le terminal reçoit des données GSM qui lui sont destinées ou qui lui permettent de mettre en œuvre un monitoring ou lorsqu'il transmet des données GSM, les données transmises ou reçues sont véhiculées sur un câble coaxial reliant l'antenne GSM à une unité de traitement GSM en interdisant la réception de données GPS, selon le premier ou le second mode de réalisation, si le signal de radiocommunication est un signal d'un second type dans le second mode.
Ainsi, lors des cycles de réception GSM 11, 13 et 15, le câble coaxial transmet des données GSM reçues lors des intervalles de temps de réception et en dehors de ces intervalles (soit durant les intervalles 410,411, ... 4110, 45 et 46, il transmet des données GPS.
Avec une prise en compte de 0,35% du temps pour des données GSM, le signal GPS est traité avec une perte proche de 0,03 dB qui est négligeable. En revanche, comme en mode TCH, il n'y a aucune perte de signal GSM selon le mode idle.
Les figures 5 et 6 illustrent un terminal 50 adapté à recevoir et traiter les signaux illustrés en regard des figures précédentes, selon un premier mode de réalisation.
Le terminal 50 comprend notamment :
- une antenne 511 GSM à polarisation verticale adaptée à recevoir et à transmettre des signaux 51 véhiculant des données GSM ;
- une antenne 521 à polarisation circulaire adaptée à recevoir des signaux 52 GPS ;
- un câble coaxial 502 (pouvant faire quelques mètres, par exemple dans le cadre d'une mise en œuvre dans un véhicule) ;
- une unité de traitement GSM 514 adaptée à recevoir, transmettre et traiter des trames de données GSM ; - une unité de traitement GPS 524 adaptée à recevoir et traiter des codes
GPS ;
- un bloc de sélection, dit second bloc de sélection (dans ce premier mode de réalisation un commutateur 503), reliant le câble coaxial 502 soit à l'unité GPS 524, soit à l'unité GSM 514 et piloté par un microprocesseur appartenant à l'unité GSM 514 ; une unité logique 504 transmettant une tension de pilotage sur le câble coaxial 502 en fonction d'un signal de commande émis par l'unité GSM 514, cette tension étant également utilisée pour les moyens de réception situés entre les antennes et le câble 502 ; - un amplificateur à faible bruit LNA 522 connecté à l'antenne 521 permettant d'amplifier les signaux GPS reçus ;
- un premier bloc de sélection (dans ce premier mode de réalisation un commutateur électronique 501) commandé par le signal de commande véhiculé sur le câble 502 et reliant le câble 502 soit à l'antenne GSM 511 soit à l' amplificateur 522 ; - des moyens 525 de limitation de tension adaptés à éviter que la tension (notamment la tension d'alimentation) véhiculée vers l'antenne GPS n'endommage cette dernière et/ou des filtres placés en amont ; et
- une alimentation électrique 600 du terminal 50. Les moyens électroniques et/ou radio respectivement GPS (521, 522, 500) et GSM (511) sont préférentiellement alimentés par une tension égale à respectivement 3 et 5 Volts.
Selon une variante, les moyens électroniques et/ou radio respectivement GPS et GSM sont préférentiellement alimentés par une tension égale à respectivement 7 et 5 Volts.
D'une manière générale, les tensions associées respectivement au GPS et au GSM différent préférentiellement d'au moins un volt ce qui permet une bonne discrimination pour piloter le commutateur 501, la tension associée au GSM étant préférentiellement voisine de 5 V pour permettre une commutation rapide du commutateur 501 (de l'ordre de 1 μs).
Ainsi, les deux tensions véhiculées par le câble 502 étant différentes, l'unité 500 permet le basculement du commutateur 501 pour permettre de multiplexer temporellement la réception de données GPS ou l'émission/réception de données GSM sur le câble 502. Les moyens 525 de limitation de tension sont préférentiellement mis en œuvre sous la forme de deux diodes d'écrêtage montées en parallèle et en opposition et reliées à la masse et à la sortie du commutateur 501 reliée à l'amplificateur 522.
Le commutateur 503 est préférentiellement un commutateur destiné au marché de radiocommunication mobile à plusieurs bandes (« dual-band », tri- bandes ou quad-bandes par exemple) dont l'un des ports de réception (par exemple un port prévu pour une liaison US PCS1900 en réception) est, selon l'invention, utilisé de façon détournée pour transmettre un signal de radiolocalisation vers les moyens de radiolocalisation. Ainsi, le coût de fabrication du dispositif est réduit. Selon une variante de l'invention, le commutateur 503 est un commutateur dédié à la commutation des signaux de radiocommunication émis et/ou reçus et des signaux de radiolocalisation reçus.
Selon une autre variante de l'invention, les unités de traitement GSM et GPS sont regroupées en une seule unité et reliée directement au câble coaxial 502 (c'est-à-dire sans qu'un commutateur 503 ne soit mis en œuvre).
La figure 7 illustre également une variante de ce premier mode de réalisation.
Selon cette variante, le second bloc de sélection comprend un diplexeur 71 et deux commutateurs SWAl 5031 et SWA2 5032, et le premier bloc de sélection comprend un commutateur SWB1 501. Sur cette figure, les différents commutateurs sont positionnés pour recevoir un signal GPS.
Ainsi, à un instant donné, seul un type de signal radiofréquence est véhiculé par le câble coaxial 502, puisque ce mode de réalisation met en œuvre une répartition temporelle des données uniquement.
Le diplexeur 71 permet notamment de séparer une bande de fréquence en deux sous-bandes, une sous-bande supérieure correspondant aux signaux GPS et DCS 1800MHz dans cet exemple, et une sous-bande inférieure correspondant aux signaux GSM 900MHz. Les deux commutateurs SWAl 5031 et SWA2 5032 sont notamment pilotés par l'unité logique 504.
Selon cette variante, la table de vérité des différents commutateurs se présente sous la forme suivante, en fonction du mode veille (« idle »), ou du mode communication (émission ou réception d'un signal GSM) du signal de radiocommunication :
Figure imgf000021_0001
Figure imgf000022_0001
On constate ainsi que selon ce premier mode de réalisation, la réception de signaux GPS n'est possible qu'en mode veille.
On présente maintenant en relation avec les figures 8a, 8b et 8c trois variantes de réalisation d'un dispositif selon l'invention, selon un second mode de réalisation.
Comme précisé précédemment, la norme GSM utilise deux bandes de fréquence en émission (880 à 915 MHz et 1710 à 1785 MHz) et deux bandes de fréquence en réception (925 à 960 MHz et 1905 à 1880 MHz). Les antennes GSM de terminaux sont donc généralement de type à deux bandes. Selon ce second mode de réalisation, le premier bloc de sélection 81 comprend des moyens de multiplexage en fréquences sur le câble coaxial d'un signal de radiolocalisation et d'un signal de radiocommunication. On peut ainsi réaliser simultanément une réception de données GPS et une radiocommunication, réception particulièrement intéressante en terme de cohabitation pour la mise en œuvre de nouveaux services, notamment d'assistance et de guidage, embarqués sur des véhicules automobiles, par exemple.
Selon une première variante de ce second mode de réalisation, illustrée en figure 8 a, le premier bloc de sélection 81 comprend deux diplexeurs, un premier diplexeur 810 et un second diplexeur 811, et un commutateur SWB1 501. Sur cette figure, les commutateurs sont positionnés pour recevoir simultanément un signal GSM et un signal GPS.
Un filtre passe-bande 82 peut notamment être ajouté entre le commutateur SWB1 501 et l'amplificateur faible bruit LNA 522, lui même connecté à l'antenne GPS 521. Il est aussi possible de rajouter un filtre passe bande entre l'antenne GPS 521 et l'amplificateur faible bruit LNA 522.
A la seconde extrémité du câble coaxial 502, un diplexeur 71 est ajouté de sorte à séparer les signaux GSM 900MHz et GPS.
Dans cet exemple illustré en figure 8a, le signal de radiocommunication GSM 900MHz reçu au niveau de l'antenne 511 traverse les deux filtres passe-bas des diplexeurs 810 et 811. Ces filtres passe-bas éliminent les fréquences supérieures à 1300MHz.
Le signal de radiocommunication GPS reçu par l'antenne 521 traverse le commutateur SWBl 501, piloté par une unité 83, permettant le basculement du commutateur 501 pour sélectionner la réception de signaux GPS ou le réseau DCS 1800, puis le filtre passe-haut du diplexeur 811. Les filtres passe-haut de ces diplexeurs 810 et 811 éliminent les fréquences inférieures à 2000MHz. Les signaux GPS et GSM900 sont alors multiplexes fréquentiellement au niveau du deuxième diplexeur 811. Ainsi, on peut recevoir simultanément des signaux GPS et GSM900.
Cependant, le commutateur SWBl 501 basculant pour sélectionner soit la réception de signaux GPS, soit le réseau DCS 1800, on ne peut pas simultanément recevoir des signaux GPS et DCS 1800.
Le câble coaxial 502 véhicule donc des données réparties temporellement et fréquentiellement dans le cas d'un signal de radiocommunication GSM 900 (premier type), ou des données uniquement réparties temporellement dans le cas d'un signal de radiocommunication DCS 1800 (second type).
Dans cette première variante de ce second mode de réalisation, on privilégie la réception ou la transmission de données GSM900. Selon une deuxième variante de ce second mode de réalisation, illustrée en figure 8b, le premier bloc de sélection 81 comprend un diplexeur, et deux commutateurs, un premier commutateur SWBl 501 et un second commutateur SWB2 801. Sur cette figure, les commutateurs sont positionnés pour recevoir un signal DCS1800 (position 1-3). Ainsi, si on reçoit (ou on émet) un signal DCS 1800, les deux commutateurs SWBl 501 et SWB2 801, pilotés en phase par l'unité 83, sont positionnés de sorte que le signal de radiocommunication soit directement relié au câble coaxial. On privilégie ainsi la réception ou la transmission de données DCS 1800. Ainsi, les données transmises ou reçues sont véhiculées sur le câble coaxial 502 reliant l'antenne GSM à une unité de traitement GSM en interdisant la réception de données GPS. Lorsqu'en revanche, aucune donnée DCS 1800 n'est reçue ou transmise, le même câble coaxial permet la transmission du signal GPS de l'antenne correspondante vers une unité de traitement GPS.
Les commutateurs SWBl 501 et SWB2 801 sont ainsi utilisés pour sélectionner des communications DCS 1800, ou des communications GSM900 combinées à une réception GPS.
En effet, lorsque les commutateurs SWBl 501 et SWB2 801 sont positionnés pour recevoir des signaux GPS (position 1-2), le diplexeur 84, connecté au commutateur SWB2 801 et au filtre passe-bande 82 laisse à la fois passer les signaux GSM 900MHz dans sa sous-bande inférieure, et les signaux GPS dans sa sous-bande supérieure, permettant avantageusement une transmission simultanée de signaux de radiolocalisation et de radiocommunication.
Selon cette deuxième variante de réalisation, le signal de commande pilote en phase et simultanément les commutateurs SWBl 501 et SWB2 801. Ainsi, les commutateurs laissent soit passer le signal de radiocommunication DCS 1800, soit le signal de radiocommunication GSM900 multiplexe fréquentiellement avec le signal de radiolocalisation, soit le signal de radiolocalisation seul lorsqu'il n'y a pas d'informations sur le signal de radiocommunication de second type. Les deux commutateurs SWBl 501 et SWB2 801 sont par exemple de type
SPDT (de l'anglais « Single Pôle Double Throw » pour unipolaire à deux directions).
Selon une troisième variante de ce second mode de réalisation, illustrée en figure 8c, le premier bloc de sélection 81 comprend une première paire 85 et une seconde paire 86 de commutateurs, et un diplexeur 87.
Le filtre passe-haut du diplexeur 87 est connecté via le filtre passe-bande 82 et l'amplificateur faible bruit LNA 522 à l'antenne GPS 521.
L'antenne (ou les antennes) GSM est connectée sélectivement au filtre passe-bas du diplexeur 87 ou à la première extrémité du câble coaxial 502, au 23
moyen des paires 85 et 86 de commutateurs, en fonction du type du signal de radiocommunication.
Ainsi un signal de radiocommunication GSM 900 (premier type) peut être multiplexe fréquentiellement à un signal GPS à l'aide du diplexeur 87. Un signal de radiocommunication DCS 1800 (deuxième type) est directement connecté à la première extrémité du câble coaxial 502.
Les paires 85 et 86 de commutateurs sont pilotées par l'unité 83. En particulier, le signal de commande pilote la paire 86, et le signal de commande inversé pilote la paire de commutateurs 85, de façon que les deux paires 85 et 86 de commutateurs fonctionnent en phases inversées.
Cette dernière variante permet notamment d'économiser un composant, et donc de réduire les pertes en utilisant par exemple un DPDT (de l'anglais « Double Pôle Double Throw » pour commutateur bipolaire à deux directions).
Lorsque ce second mode de réalisation est mis en œuvre, peu importe la variante utilisée, la table de vérité des différents commutateurs se présente sous la forme suivante, en fonction du mode veille (de l'anglais « idle »), ou du mode communication (émission ou réception d'un signal GSM) du signal de radiocommunication :
Figure imgf000025_0001
On constate ainsi que selon ce deuxième mode de réalisation, la réception de signaux GPS est possible en mode veille, ou lorsque le signal de radiocommunication est de premier type (GSM900). Un dispositif de radiocommunication peut ainsi recevoir simultanément des signaux de radiocommunication et de radiolocalisation.
La tension d'alimentation 5 Volts est préférentiellement choisie pour les radiocommunications GSM900, avec réception de signaux GPS, notamment selon la deuxième variante de réalisation, puisque le signal de radiocommunication traverse deux commutateurs SWBl 501 et SWB2 8001, par exemple de type SPDT. En effet, la sortie des SPDT présente une meilleure linéarité lorsque la tension appliquée à leurs bornes est plus élevée.
Les pertes engendrées par l'ajout de diplexeurs ou de commutateurs ne sont pas significatives, comparées au gain de l'amplificateur faible bruit LNA 522 pour le signal GPS.
Il est notamment possible d'ajouter un filtre 91 réjecteur de fréquence, comme illustré en figure 9, pour améliorer l'isolation entre la seconde extrémité du câble coaxial 502 et les moyens de traitement des signaux de radiolocalisation. Ce filtre est par exemple de type Notch, et rejeté une fréquence sensiblement égale à 900MHz.Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation mentionnés ci-dessus.
En particulier, l'homme du métier pourra apporter toute variante dans la définition des protocoles de radiocommunication qui ne sont pas limités au mode TCH ou idle du GSM mais concerne tout autre mode de communication comprenant des intervalles de temps non utilisés par un terminal et notamment les modes de communication de type :
- téléphonie sans fil (par exemple, selon la norme CT2) ;
- radio téléphonie mobile selon, par exemple, les normes GSM, EDGE ou HSCSD ; et
- réseaux de transmission de données par exemple de type réseaux locaux sans fil (ou WLAN), Hiperlan (défini par l'ETSI) ou IEEE 802.i l.
On note que le dispositif de radiocommunication ne se limite pas aux applications de type GPS associées à un système de type radiocommunication 4/100389
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mobile mais s'étend à tout autre dispositif mettant en œuvre deux antennes associées à deux systèmes indépendants du fait par exemple de domaine techniques différents ou d'approches techniques différentes (notamment polarisation, ...). L'invention concerne notamment des applications de type radiocommunication associés à des applications de radiolocalisation (non limitées au GPS).
L'invention est également compatible avec des dispositifs mettant en œuvre plus de deux applications partageant le même câble coaxial connectées à deux antennes ou plus, chacune des applications étant associée à une antenne et les données véhiculées sur le câble coaxial étant multiplexées temporellement.
L'invention concerne également des dispositifs où les données véhiculées sur le câble coaxial sont multiplexées en temps et en fréquence.
L'invention n'est pas limitée au cas où la commutation d'une antenne sur l'autre est pilotée par un niveau de tension prédéterminé mais s'étend à tout moyen de transmission d'information de commande sur un câble coaxial, notamment :
- par la présence ou non d'une sous-porteuse en bande de base (la présence ou l'absence de la sous-porteuse permettant à des moyens de détection de cette sous-porteuse de piloter un commutateur pour diriger des signaux du câble vers l'une des antennes (ou vice- versa), le signal étant préférentiellement filtré pour ne pas perturber le bon fonctionnement des antennes ou des unités de traitement) ; et/ou
- par un protocole unifilaire (par exemple de type liaison série RS232C associé à un microcontrôleur). L'invention peut être mise en œuvre sous différentes formes, notamment sous la forme :
- d'une partie ou de la totalité d'un terminal formé d'un seul boîtier comprenant à la fois des moyens de radiolocalisation, de radiocommunications avec les antennes correspondantes et un câble coaxial de transmission de signal de données en provenance ou à destination des antennes ; ou d'une partie ou de la totalité d'un système comprenant des antennes déportées (destinées à être positionnées sur le toit d'un véhicule par exemple) reliées par un câble coaxial à un boîtier central comprenant des moyens de traitement de radiolocalisation et de radiocommunication (le boîtier étant, par exemple, placé à l'intérieur de l'habitacle d'un véhicule).

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de radiocommunication mettant en œuvre au moins une première antenne (511) et comprenant des moyens de radiolocalisation mettant en œuvre une seconde antenne (521), caractérisé en ce qu'il met en œuvre un câble coaxial unique (502) présentant à une première de ses extrémités au moins un premier bloc de sélection permettant de connecter sélectivement ledit câble coaxial à la ou auxdites premières antennes et/ou à ladite seconde antenne, la seconde extrémité dudit câble coaxial permettant de relier ledit câble coaxial à des moyens de traitement de signaux de radiocommunication (514) et à des moyens de traitement de signaux de radiolocalisation (524), et en ce que ledit premier bloc de sélection comprend au moins un élément de sélection piloté par un signal de commande véhiculé par ledit câble coaxial.
2. Dispositif de radiocommunication selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit câble coaxial présente à ladite seconde extrémité au moins un second bloc de sélection permettant de connecter sélectivement ledit câble coaxial auxdits moyens de traitement de signaux de radiocommunication et auxdits moyens de traitement de signaux de radiolocalisation.
3. Dispositif de radiocommunication selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ledit premier bloc de sélection relie ladite seconde antenne auxdits moyens de traitement de radiolocalisation durant les périodes de la trame du signal de radiocommunication pendant lesquelles aucune information de radiocommunication utile n'est transmise.
4. Dispositif de radiocommunication selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit premier bloc de sélection comprend un premier commutateur.
5. Dispositif de radiocommunication selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit premier bloc de sélection comprend des moyens de multiplexage en fréquences sur ledit câble coaxial d'un signal de radiolocalisation et d'un signal de radiocommunication.
6. Dispositif de radiocommunication selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'une première bande de fréquences est associée à un signal de radiocommunication d'un premier type et en ce qu'une deuxième bande de fréquences est associée sélectivement à un signal de radiocommunication d'un second type et/ou à un signal de radiolocalisation.
7. Dispositif de radiocommunication selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit signal de radiocommunication d'un premier type est un signal GSM 900MHz.
8. Dispositif de radiocommunication selon la revendication 7, caractérisé en et en ce ledit signal de radiocommunication d'un second type est un signal DCS 1800MHz.
9. Dispositif de radiocommunication selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend un filtre réjecteur de fréquence connecté à une de ses extrémités audit moyens de traitement de signaux de radiolocalisation et à une autre extrémité audit second bloc de sélection.
10. Dispositif de radiocommunication selon l'une quelconque des revendications 5 à 9, caractérisé en ce que ledit premier bloc de sélection comprend au moins deux diplexeurs et un commutateur radiocommunication/radiolocalisation, et en ce qu'un premier diplexeur est connecté à une première de ses extrémités à ladite première antenne, et à une seconde de ses extrémités sélectivement à un filtre passe-bas ou passe-haut d'un second diplexeur.
11. Dispositif de radiocommunication selon l'une quelconque des revendications 10, caractérisé en ce que ledit filtre passe-haut dudit second diplexeur est connecté sélectivement à ladite seconde antenne ou à un filtre passe- haut dudit premier diplexeur au moyen dudit commutateur radiocommunication/radiolocalisation.
12. Dispositif de radiocommunication selon l'une quelconque des revendications 5 à 9, caractérisé en ce que ledit premier bloc de sélection comprend au moins deux commutateurs et un diplexeur, et en ce que : un filtre passe-haut dudit diplexeur est connecté à ladite seconde antenne ; ladite première antenne est connectée sélectivement à un filtre passe-bas dudit diplexeur ou à ladite première extrémité dudit câble coaxial, au moyen desdits commutateurs, en fonction dudit premier ou second type d'un signal de radiocommunication.
13. Dispositif de radiocommunication selon la revendication 12, caractérisé en ce que ledit signal de commande pilote en phase et simultanément lesdits commutateurs.
14. Dispositif de radiocommunication selon l'une quelconque des revendications 5 à 9, caractérisé en ce que ledit premier bloc de sélection comprend au moins une première et une seconde paire de commutateurs et un diplexeur, et en ce que : un filtre passe-haut dudit diplexeur est connecté à ladite seconde antenne ; ladite première antenne est connectée sélectivement à un filtre passe-bas dudit diplexeur ou à ladite première extrémité dudit câble coaxial, au moyen desdites paires commutateurs, en fonction dudit premier ou second type d'un signal de radiocommunication.
15. Dispositif de radiocommunication selon la revendication 14, caractérisé en ce que ledit signal de commande pilote en phase et simultanément ladite première paire de commutateurs et en ce qu'un signal inversé dudit signal de commande pilote en phase et simultanément ladite seconde paire de commutateurs, de façon que lesdites première et seconde paires de commutateurs fonctionnent en phases inversées.
16. Dispositif de radiocommunication selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que ledit signal de commande présente une première tension continue, lorsque ladite seconde antenne est sélectionnée.
17. Dispositif de radiocommunication selon la revendication 16, caractérisé en ce que ladite première tension alimente des moyens d'amplification des signaux reçus sur ladite seconde antenne.
18. Dispositif de radiocommunication selon l'une quelconque des revendications 16 et 17, caractérisé en ce que ledit signal de commande présente une seconde tension continue, différente de ladite première tension, lorsque ladite seconde antenne est sélectionnée.
19. Dispositif de radiocommunication selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que ledit signal de commande présente une sous-porteuse pour piloter ledit premier bloc de sélection, lorsque ladite au moins première antenne et/ou ladite seconde antenne est sélectionnée.
20. Dispositif de radiocommunication selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que ledit signal de commande est transmis selon un protocole unifilaire pour piloter ledit premier bloc de sélection en fonction de la sélection d'une antenne.
21. Dispositif de radiocommunication selon l'une quelconque des revendications 1 à 20, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de limitation
(525) de la tension dirigée vers ladite seconde antenne.
22. Dispositif de radiocommunication selon la revendication 21 , caractérisé en ce que lesdits moyens de limitation comprennent deux diodes d'écrêtage.
23. Dispositif de radiocommunication selon l'une quelconque des revendications 1 à 22, caractérisé en ce que la ou lesdites première(s) antenne(s) fonctionne en polarisation linéaire et en ce que ladite seconde antenne fonctionne en polarisation circulaire.
24. Dispositif de radiocommunication selon l'une quelconque des revendications 1 à 23, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de radiocommunication adaptés à transmettre et/ou recevoir des signaux par salve.
25. Dispositif de radiocommunication selon l'une quelconque des revendications 1 à 24, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de radiocommunication de type GSM, CT2, EDGE, HSCSD, réseau local sans fil,
Hiperlan et/ou IEEE 802.11.
26. Dispositif de radiocommunication selon l'une quelconque des revendications 1 à 25, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de radiolocalisation de type GPS.
27. Système de radiocommunication comprenant :
- au moins un dispositif de radiocommunication selon l'une quelconque des revendications 1 à 26 ; et au moins une première antenne (511), une seconde antenne (521), un câble coaxial unique (502), des moyens de traitement de signaux de radiocommunication (514) et des moyens de traitement de signaux de radiolocalisation (524) mis en œuvre par chacun desdits dispositifs.
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